Hur stopp för koldioxinfångning kan skapa en ny industriell revolution

Det amerikanska energidepartementets beslut att återkräva 3,7 miljarder USD i bidrag från industriella demonstrationsprojekt kan skapa en oväntad möjlighet för amerikansk tillverkningsindustri.

Många av bidragsmottagarna använde koldioxidinfångning och lagring – tekniker som är utformade för att förhindra att industriell koldioxidförorening når atmosfären genom att fånga in den och lagra den djupt ner i jorden. Metoden har länge ansetts vara avgörande för att minska kemikalieindustrins, cementproduktionens och andra tunga industriers bidrag till klimatförändringarna.

En av 37 artiklar på Café BiBB

Det amerikanska policyförändringen kan dock paradoxalt nog påskynda utsläppsminskningar från industrisektorn.

En verklighetskontroll av utsläpp

Tung industri ses allmänt som det svåraste området av ekonomin att ställa om.

Den amerikanska elsektorn har gjort framsteg och minskat utsläppen med 35% sedan 2005 då kolkraftverk ersattes av billigare naturgas, sol- och vindenergi. Mer än 93% av den nya nätkapacitet som installeras i USA 2025 förväntas vara sol, vind och batterier. Inom transportsektorn är elbilar den snabbast växande delen av den amerikanska bilmarknaden och kommer att leda till betydande minskningar av föroreningarna.

Men de amerikanska industriutsläppen har i stort sett varit oförändrade, delvis på grund av de enorma mängder kol, gas och olja som krävs för att tillverka stål, betong, aluminium, glas och kemikalier. Tillsammans står dessa material för cirka 22% av USA:s växthusgasutsläpp.

Det globala industriella landskapet förändras dock, och amerikansk industri kan inte, isolerat, förvänta sig att gårdagens produktionsmetoder kan konkurrera på en global marknad.

Även utan inhemska krav på att minska utsläppen står amerikansk industri inför starka ekonomiska påtryckningar. EU:s nya Carbon Border Adjustment Mechanism innebär en skatt på utsläppen kopplade till importerad stål, kemikalier, cement och aluminium som når europeiska marknader. Liknande policyer övervägs av Kanada, Japan, Singapore, Sydkorea och Storbritannien, och har till och med diskuterats i USA.

Det falska löftet om koldioxidinfångning

Lockelsen med koldioxidinfångning och lagring var i teorin att det kunde monteras på en befintlig fabrik med minimala förändringar av kärnprocessen och koldioxidutsläppen skulle försvinna.

Statliga incitament för koldioxidinfångning gör det möjligt för producenter att fortsätta använda förorenande teknik och upprätthålla gasdriven kemikalieproduktion eller koleldad cementproduktion.

Trumpadministrationens tillbakadragande av bidrag för koldioxidinfångning och lagring tar nu bort några av dessa konstgjorda stöd.

Utan förväntan om att koldioxidinfångning ska hjälpa dem att uppfylla regler kan detta skapa utrymme att fokusera på materialgenombrott som kan revolutionera tillverkningen och samtidigt lösa industrins utsläppsproblem.

Möjligheten till materialinnovation

Hur kan utsläppsminskande innovation se ut för industrier som cement, stål och kemikalier? Som civil- och miljöingenjör som arbetat med federal industripolitik studerar jag hur dessa industrier samverkar med USA:s ekonomiska konkurrenskraft och vår byggda miljö.

Det finns många exempel på amerikansk innovation att vara entusiastisk över. Här är några branscher:

Cement: Cement är ett av de mest använda materialen på jorden, men tekniken har förändrats lite de senaste 150 åren. Idag genererar dess produktion ungefär 8% av världens totala koldioxidutsläpp. Om cementproduktion vore ett land skulle det rankas som tredje störst globalt efter Kina och USA.

Forskare undersöker sätt att göra betong som kan avleda värme eller vara lättare för att avsevärt minska kostnaden för att bygga och kyla ett hem. Sublime Systems har utvecklat ett sätt att producera cement med el istället för kol eller gas. Företaget förlorade sitt IDP-bidrag i maj 2025, men har ett nytt avtal med Microsoft.

Att få betong att göra mer kan påskynda omställningen. Forskare vid Stanford och separat vid MIT utvecklar betong som kan fungera som en kondensator och lagra över 10 kilowattimmar energi per kubikmeter. Sådana material skulle potentiellt kunna lagra el från ditt soltak eller möjliggöra vägar som kan ladda bilar under färd.

Så kan betong användas som kondensator. MIT.

Tekniker som dessa kan ge amerikanska företag ett konkurrensförsprång samtidigt som utsläppen minskar. Värmeavledande betong minskar behovet av luftkonditionering, lättare formuleringar kräver mindre material per byggnad och energilagrande betong kan potentiellt ersätta koldioxidintensiv batteritillverkning.

Stål och järn: Stål- och järnproduktion står för cirka 7% av de globala utsläppen med sekelgamla masugnsprocesser som använder intensiv värme för att smälta järnmalm och avlägsna orenheter. Ett vätebaserat alternativ för ståltillverkning finns idag och släpper endast ut vattenånga, men kräver nya leveranskedjor, infrastruktur och produktionstekniker.

U.S. Steel har utvecklat tekniker för att skapa starkare mikrostrukturer i stål för att bygga konstruktioner med 50% mindre material och mer styrka än konventionella designer. När en skyskrapa behöver så mycket mindre stål för samma strukturella integritet elimineras miljoner ton järnmalmsbrytning, koleldade masugnar och transportutsläpp.

Kemikalier: Kemikalietillverkning har under de senaste 50 åren skapat samtidiga kriser: PFAS ”evighetskemikalier” och mikroplaster har hittats i mänskligt blod och i ekosystem, och industrin står för en stor andel av USA:s industriutsläpp.

Företag utvecklar sätt att producera kemikalier med hjälp av konstruerade enzymer istället för traditionella petrokemiska processer, vilket ger 90% lägre utsläpp och kan minska produktionskostnaderna. Dessa biobaserade kemikalier kan brytas ner naturligt och processerna sker vid rumstemperatur istället för att kräva hög värme som förbrukar mycket energi.

Finns det en universallösning utan koldioxidinfångning?

Även om koldioxidinfångning och lagring kanske inte är den universallösning för utsläppsminskning som många trodde, kan nya tekniker för att hantera industriell värme visa sig vara det närmaste vi kommer.

De flesta industriella processer kräver temperaturer mellan 150 och 1000 grader Celsius för allt från livsmedelsbearbetning till ståltillverkning. För närvarande eldar industrier fossila bränslen direkt för att generera denna värme, vilket skapar utsläpp som elalternativ inte lätt kan ersätta. Värmebatterier kan erbjuda en banbrytande lösning genom att lagra förnybar el som termisk energi och sedan frigöra värmen vid behov för industriella processer.

Så fungerar termiska batterier. CNBC.

Företag som Rondo Energy utvecklar system som lagrar vind- och solenergi i tegeliknande material upphettade till extrema temperaturer. I praktiken omvandlar de el till värme när elen är riklig, oftast på natten. En tillverkningsanläggning kan sedan använda den lagrade värmen, vilket gör det möjligt att minska energikostnader och förbättra nätets tillförlitlighet genom att inte ta ut el under de mest belastade tiderna. Trumpadministrationen drog in finansiering för projekt med Rondos teknik, men företagets produkter testas i andra länder.

Industriella värmepumpar erbjuder en annan väg genom att förstärka spillvärme för att nå de höga temperaturer som tillverkningen kräver, utan att använda lika mycket fossilt bränsle.

Vägen framåt

Energidepartementets beslut tvingar amerikansk industri in i ett avgörande ögonblick. En väg leder bakåt mot föroreningsintensiv verksamhet som upprätthåller föråldrade processer. Den andra vägen driver framåt genom innovation.

Koldioxidinfångning erbjöd ett dyrt plåster på gammal teknik. Att investera i materialinnovation och nya tillverkningsmetoder lovar en grundläggande omvandling för framtiden.

References

• How the end of carbon capture could spark a new industrial revolution, Andres Clarens (2025.06.23) | The Conversation
• Images (copyright reason), and links in the English original
• Artikeln är publicerad med tillstånd
• Om den mycket stora forskar-och mediaplattformen The ConversationORD i BiBB
• About BiBB, an encyclopedia 4.0

Author

Andres Clarens, Professor of Civil and Environmental Engineering, University of Virginia